DE19720675C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen von flachen Gütern zu einer Transportverpackung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen von flachen Gütern zu einer Transportverpackung.

Vorgeklebte, flachliegende Faltschachteln werden in großen Mengen in den verschiedensten Zweigen der Industrie, insbe­ sondere in der Pharmaindustrie, aber auch in der Kosmetikin­ dustrie, der Lebensmittelindustrie und anderen Bereichen verwendet. Derartige vorgeklebte mit Biegelinien, Rillungen und dergleichen vorgefertigte Faltschachteln dürfen bei ihrem Transport keinen zu großen Druckkräften ausgesetzt werden, weil sie sich sonst sehr schwer, jedenfalls nicht mehr automatisch und einfach zum Befüllen in ihre Endform aufrichten lassen, da ihre Elastizität verloren geht.

Die DE 34 03 314 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Ver­ fahren zum Zuführen von flachen Gütern zu einer Transport­ verpackung mit einem im wesentlichen horizontalen Stauband zum Transport der flachen Güter in einem Schuppenstrom und zur zeitlichen Pufferung der flachen Güter sowie einem an das Stauband anschließenden, nach oben fördernden Schleusen­ band zur Abgabe der flachen Gegenstände an eine weitere För­ dereinrichtung.

Des weiteren ist aus der DE 34 15 578 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterteilen eines Schuppenstromes aus Druckbogen in Teilschuppen bekannt, wobei zur Förderung des Schuppenstromes ein um eine horizontale Achse verschwenk­ bares Schleusenband vorgesehen ist.

Nachteilig bei diesen bekannten Fördereinrichtungen und -Verfahren ist jedoch das Fehlen einer Möglichkeit zur auto­ matisierbaren Stichprobenentnahme. Allenfalls können bei den bekannten Vorrichtungen Stichproben von Hand entnommen wer­ den, was einerseits eine mangelnde Genauigkeit hinsichtlich der Anzahl der in die Transportverpackung eingefüllten fla­ chen Güter nach sich zieht, andererseits eine exakte Stich­ probenentnahme nach einem fest vorgegebenen Stichprobenplan, also einer statistisch sich ändernden Anzahl von verpackten Gütern erschwert oder unmöglich macht. Bestenfalls kann willkürlich irgend ein verpacktes Flachgut aus der Trans­ portverpackung gezogen und einer gesonderten Stichprobenun­ tersuchung zugeführt werden. Das entnommene Gut kann dann entweder manuell zurückgeführt oder durch ein anderes, gleichartiges ersetzt werden, damit die Anzahl der in der Transportverpackung befindlichen Flachgüter wieder ungefähr stimmt. Dieses nicht exakt reproduzierbare Vorgehen beinhal­ tet aber große Fehlerquellen.

Darüber hinaus ist bei dem manuellen Verfahren jedoch auch die monotone und im Endeffekt inhumane Belastung der jewei­ ligen Bedienungsperson durch den ständig gleichbleibenden geschilderten Arbeitsgang des Herausziehens einer Stichprobe und des anschließenden manuellen Rückführens des Flachgutes verbesserungsbedürftig.

Aus der DE 195 02 676 A1 ist eine vollautomatische Stich­ proben-Entnahmevorrichtung mit Zähl- und Markiereinheit an sich bekannt. Die zugehörige Fördervorrichtung fördert zwar ebenso einen Schuppenstrom aus flachen ungefalteten Schach­ teln, jedoch ist kein nach oben verschwenkbares Schleusen­ band zur Abgabe der Schachteln an eine weitere Förder­ einrichtung und auch keine zeitliche Pufferung des Schach­ telstroms durch Aufstauen bei aufgeschwenktem Schleusenband vorgesehen. Vielmehr erfolgt bei der bekannten Vorrichtung nach der DE 195 02 676 A1 die Stichprobenentnahme seitlich aus dem bewegten Schuppenstrom heraus, wobei das technische Problem entsteht, eine genaue Abstimmung der relativen Bewe­ gungsabläufe zu bewerkstelligen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorzustellen, durch die mit einfachen technischen Maßnahmen eine automatisierte Stichprobenentnahme möglich wird, ohne daß dabei der Förderbetrieb für die flachen Güter erheblich gestört wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 4 gelöst.

Damit ist eine exakte Zählung der flachen Güter und eine vollautomatisierte Stichprobenentnahme mit einfachen Mitteln möglich.

Im Bereich des Schleusenbandes ist besonders bevorzugt eine Zähleinrichtung zur Abzählung der über das Schleusenband ge­ förderten flachen Güter vorgesehen, um die der jeweils zu befüllenden Transportverpackung zuzumessende Menge exakt einzuhalten.

Eine Weiterbildung der Ausführungsform weist ein Magazin auf, in dem die entnommenen Stichproben, vorzugsweise in vertikaler Richtung gestapelt, abgelegt werden können und damit für eine Dokumentation oder einen Fehlernachweis in geeigneter Form zur Verfügung stehen.

Nach einem Stichprobenplan kann automatisch jeweils aus dem geförderten Strom von abgezählten flachen Gütern ein be­ stimmtes Stück als Stichprobe aus der Fördervorrichtung ent­ nommen werden.

Vorzugsweise werden die entnommenen Stichproben automatisch magaziniert und beispielsweise über elektronische Informati­ onsspeicherung dokumentiert, so daß unerlaubte Manipulatio­ nen der Stichprobennahme nahezu ausgeschlossen werden kön­ nen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be­ schreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfin­ dungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in be­ liebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird an­ hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht von oben auf eine automatische Befülleinrichtung mit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung;

Fig. 2a eine schematische Seitenansicht einer Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Förderbandsystems mit herabgeschwenktem Schleusenband;

Fig. 2b das Förderbandsystem nach Fig. 2a schematisch von oben;

Fig. 2c das Förderbandsystem nach Fig. 2a mit hoch­ geschwenktem Schleusenband.

Die in Fig. 1 gezeigt Befülleinrichtung 10 dient zum Befül­ len von flachen, reihen- oder schuppenförmig aneinander­ liegenden, insbesondere vorgeklebten, flachliegenden Falt­ schachteln in eine Transportverpackung, insbesondere einen Umkarton. Dazu werden die Faltschachteln im Schuppenstrom einer Klebemaschine 1 entnommen und über ein Zwischenband 2 zu einem Stauband 3 befördert. Das Stauband 3 fördert die vorgeklebten, flachliegenden Faltschachteln in einem Schup­ penstrom zu einem Schleusenband 4, an dem eine Zähleinrich­ tung 5 zur Abzählung der geförderten Faltschachteln sowie eine in der Zeichnung nicht in Einzelheiten dargestellte Vorrichtung 6 zur gezielten Stichprobenentnahme einzelner Faltschachteln vorgesehen ist.

Am anderen Ende des Schleusenbandes 4 schließt sich ein Wei­ chenband 7 an, welches horizontal quer zu seiner Förderrich­ tung verschiebbar ist, so daß ein benachbartes, parallel verlaufendes Weichenband 7' an die Stelle des ersten Wei­ chenbandes 7 treten kann. Am Ende der Weichenbänder 7, 7' ist jeweils eine Vertikalstation 8, 8' mit einem angedockten Wechselgreifersystem 9, 9' positioniert. Wie unten näher be­ schrieben wird, können die Wechselgreifersysteme 9, 9' nach Befüllung mit Faltschachteln oder anderen flachen Gütern von der jeweiligen stationären Vertikalstation 8, 8' mittels ei­ nes in einer Roboterzelle 11 vorgesehenen Positioniersystems abgedockt und zu einer Füllstation 12 verschwenkt werden, wo sie in eine bereitstehende Transportverpackung 13 von oben in Form einer Stange eingefüllt werden. Über ein Auslaufrol­ lenband 14 werden die befüllten Transportverpackungen 13 dann einem zentralen Transportband 15 zugeführt, welches sie zu einem in der Zeichnung nicht gezeigten Palettierer beför­ dert.

Außerhalb der Roboterzelle 11 in räumlicher Nachbarschaft zur Füllstation 12 ist eine Station 16 zur Montage der Trays für die Transportverpackungen 13 vorgesehen. Zum Aufrichten, Kleben und Fügen der Umkartons werden mit einem schmetter­ lingsartigen weiteren Greifersystem 17, das über eine auto­ matische, zentrale Formatverstellung verfügt, Stanzzuschnit­ te aus einem Magazin 18 entnommen und zur Montage auf die Station 16 verschwenkt. Die fertig montierte Transportver­ packung 13 wird dann mit dem weiteren Greifersystem 17 der Füllstation 12 zugeführt.

Auf einem Kassettenband 19 schließlich können Zwischenlagen bereitgestellt und der Montagestation 16 zur weiteren Verar­ beitung zugeführt werden, falls in den Umkarton 13 mehrere stangenförmige Lagen von Faltschachteln eingepackt und von­ einander getrennt werden sollen.

Die Befülleinrichtung 10 dient also der Automatisierung und Humanisierung von Arbeitsvorgängen, die sich an eine Falt­ schachtel-Klebemaschine 1 anschließen, und zwar dem Zählen, der Stichprobenentnahme und dem vollautomatischen Verpacken von Faltschachteln.

In den Fig. 2a bis 2c ist die Funktionsweise eines erfin­ dungsgemäßen Förderbandsystems 30 dargestellt, welches ein Stauband 33, ein Schleusenband 34 und zwei horizontal quer zu ihrer Förderrichtung verschiebbare Weichenbänder 37, 37' umfaßt.

Die Faltschachteln verlassen nach Fig. 1 im Schuppenstrom die Klebemaschine 1 auf einem Zwischenband 2 mit ihrer Klebenaht längs oder vorzugsweise quer zur Transportrich­ tung. Vom Zwischenband 2 gelangen sie dann zum Stauband 3, 33, wo sie zeitlich bzw. räumlich gepuffert werden. Am Ende des Staubandes 33 laufen die Faltschachteln gegen das Schleusenband 34 an, wo sie angestaut und nach oben abgezo­ gen werden. Das Schleusenband 34 erzeugt aus den dicht ge­ stellten Faltschachteln einen exakten Schuppenstrom. Die Faltschachteln im Schuppenstrom werden mittels der Zählein­ richtung 35 automatisch einzeln abgezählt.

In Fig. 2a ist das Schleusenband 34 in heruntergeschwenktem Zustand dargestellt, bei welchem die dicht gestellten Falt­ schachteln, deren Oberkanten durch eine vertikal bewegliche Oberplatte 32 auf gleicher Höhe gehalten werden, vom Stau­ band 33 abgezogen und mit Hilfe eines oberen Abzugsbandes 31 dem Weichenband 37 zugeführt werden.

Nach einer vorgewählten Anzahl von Faltschachteln stoppt das Schleusenband 34 und schwenkt auf, wie in Fig. 2c darge­ stellt ist. Während der aufgeschwenkten Phase kann dann, wie in Fig. 2b gezeigt, das Weichenband 37 durch eine Querbewe­ gung von seiner Förderposition wegbewegt und an seine Stelle das parallel dazu angeordnete Weichenband 37' in die Förder­ position geschoben werden. Nach dem Wechsel kann das Schleu­ senband 34 anschließend wieder nach unten schwenken, und der Transport von Faltschachteln kann nunmehr über das Weichen­ band 37' fortgesetzt werden.

Eine Stichprobenentnahme mittels der Vorrichtung 36 läuft nach demselben Schema ab. Von einer Steuerungseinrichtung kommt die Meldung, daß eine Faltschachtel mit einer bestimm­ ten Nummer X als Stichprobe zu entnehmen sei. Das Schleusen­ band 34 stoppt dann den Faltschachtel-Schuppenstrom und schwenkt, wie in Fig. 2c gezeigt, auf, so daß die entspre­ chende Faltschachtel mit der Nummer X freigegeben wird. Die­ se wird dann von einem Oberband der Vorrichtung 36 zur Stichprobenentnahme, das sich in der aufgeschwenkten Positi­ on des Schleusenbandes 34 unmittelbar oben an dieses an­ schließt, abgezogen und in einem in der Zeichnung nicht dar­ gestellten Magazin abgelegt, wo die Stichprobe weiter bear­ beitet bzw. untersucht werden kann. Auch eine Dokumentation, insbesondere mittels elektronischer Datenerfassung ist dabei denkbar.

Die Zähleinrichtung 35 kann beispielsweise eine Laser-Exem­ plarzähler sein, wie er speziell für die Zählung von Zeitun­ gen, Zeitschriften oder Einzelblättern, die in einem Schup­ penstrom daherkommen, entwickelt wurde. Ein solcher Zähler zeichnet sich durch einen großen Meßbereich von ca. 70 mm, die Detektierung feinster Kanten im Bereich 0,1 mm und eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit aus. Eine analoge Elektro­ nik ist auf die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit getrimmt. Bei einem Prototyp des erfindungsgemäßen Förderbandsystems konnten über 360000 Exemplare pro Stunde gezählt werden, was einer Zählrate von 100 Faltschachteln pro Sekunde ent­ spricht. Ein eingebauter Mikroprozessor überwacht den Zähl­ vorgang und kann unerwünschte Doppel- oder Mehrfachimpulse, wie sie beispielsweise bei einem Vorfalz auftreten, unter­ drücken.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Zuführen von flachen Gütern zu einer Trans­ portverpackung, mit

• 1. einem im wesentlichen horizontalen Stauband (3, 33) zum Transport der flachen Güter in einem Schuppenstrom z. B. aus einer Klebemaschine (1) und zur zeitlichen Pufferung der flachen Güter,
• 2. einem an das Stauband (3, 33) anschließenden, nach oben fördernden Schleusenband (4, 34) zur Abgabe der flachen Ge­ genstände an eine weitere Fördereinrichtung (7, 37),

dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß das Schleusenband (4, 34) an seinem stromaufwärtigen Ende um eine etwa auf dem Niveau des Staubandes (3, 33) an­ geordnete horizontale Schwenkachse verschwenkbar ist zwi­ schen einer Förderstellung, in der es an die weitere För­ dereinrichtung (7, 37) anschließt, und einer Staustellung, in der es von der weiteren Fördereinrichtung (7, 37) beab­ standet ist,
• 2. daß das Schleusenband (4, 34) in seiner Staustellung an ein Förderelement einer Vorrichtung (6, 36) zur Stichprobenent­ nahme anschließt, durch welches gezielt einzelne flache Güter von dem Schleusenband (4, 34) entnehmbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magazin vorgesehen ist, in dem die entnommenen Stichproben vorzugsweise in vertikaler Richtung gestapelt ablegbar sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich des Schleusenbandes (4, 34) eine Zähleinrichtung (5, 35) zum Abzählen der über das Schleusen­ band (4, 34) geförderten flachen Güter vorgesehen ist.

4. Verfahren zum Zuführen von flachen Gütern zu einer Trans­ portverpackung, wobei

• 1. die flachen Güter in einem Schuppenstrom mit einem Stau­ band (3, 33) z. B. aus einer Klebemaschine (1) entnommen werden,
• 2. der Schuppenstrom aus flachen Gütern auf dem Stau­ band (3, 33) einem Schleusenband (4, 34) zur Abgabe an eine weitere Fördereinrichtung (7, 37) zugeführt wird, wobei die Abgabe des Schuppenstromes an die weitere Fördereinrich­ tung (7, 37) zeitweise durch Anhalten des Schleusenban­ des (,34) unterbrochen wird,

zur Durchführung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß der Schuppenstromabschnitt auf dem Stauband (3, 33) bei Anhalten des Schleusenbandes (4, 34) und Hochschwenken des­ selben an dessen stromaufwärtigem Ende zu einer Stange aufgestaut wird,

- daß dabei der Schuppenstromabschnitt auf dem Schleusen­ band (4, 34) durch das Hochschwenken desselben in den Ar­ beitsbereich eines Förderelementes einer Vorrich­ tung (6, 36) zur Stichprobenentnahme gebracht wird, wobei ein Gutelement aus dem Schuppenstromabschnitt durch das Förderelement zwecks Stichprobe von dem Schleusenband ge­ zielt abgezogen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Güter im Schuppenstrom mittels einer Zähleinrich­ tung (5, 35) abgezählt werden und nach Förderung einer vorge­ wählten Anzahl der Schuppenstromabschnitt auf dem Schleusen­ band (4, 34) durch Hochschwenken desselben in den Arbeitsbe­ reich des Förderelementes der Vorrichtung (6, 36) zur Stich­ probenentnahme gebracht wird, wobei ein bestimmtes Gutele­ ment aus dem Schuppenstromabschnitt auf dem Schleusen­ band (4, 34) automatisch nach einem Stichprobenplan entnommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die als Stichprobe entnommenen flachen Güter automatisch magaziniert und, vorzugsweise über elektronische Informationsspeicherung, dokumentiert werden.