DE2243563B2

DE2243563B2 - Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE2243563B2
Application number: DE19722243563
Authority: DE
Inventors: Cyril George Totton Southampton Dumbill; Frederick Southampton Russell
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1972-09-05
Publication date: 1980-12-11
Also published as: DE2243563A1; DE2243563C3; CA971094A; GB1340581A

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Verpackungsmaschine ist aus der DE-AS 73 936 zum Verpacken von Glühlampen bekannt. Dabei werden flach zusammengelegte Hüllen am unteren Ende ihres Beschickungs-Magazins seitlich mittels eines bandgeführten Stößels ausgeschoben und in eine Entfaltungs-Vorrichtung übertragen, in der die obere Fläche der Hülle gehalten, die eine Seitenfläche der Hülle vorgeschoben und die gegenüberliegende Seitenfläche der Hülle vorgezogen wird, um die Unterfläche der Hülle abzusenken und dadurch die Hülle insgesamt zu öffnen. Daraufhin wird die geöffnete Hülle in einen Transportbehälter abgesenkt und an eine gesonderte Füllstation übertragen.

Dieser Behandlungsablauf ist mechanisch aufwendig und störanfällig; insbesondere steht erder Realisierung einer im raschen Taktbetrieb arbeitenden Verpackungsmaschine entgegen, weil von der Entnahme der noch flach zusammengelegten Hülle bis zu ihrer Abgabe in geöffneter Form vergleichsweise lange Wege einandergereiht werden und dabei sehr verschiedenartige

ίο Bewegungsvorgänge miteinander koordiniert werden müssen.

Aus der US-PS 34 12 652 ist eine Entfaltungs-Vorrichtung für flach zusammengelegte Hüllen bekannt, deren Funktion im wesentlichen darauf basiert, die jeweils unterste Hülle im Beschickungs-Magazin mittels einer Saugeinrichtung über einen langen Weg nach unten herauszuziehen und dabei eine Seitenkante der zusammengelegten Hülle über eine geschwungen verlaufende Führungsebene gleiten zu lassen, die einen anwachsenden Druck auf die zugeordnete Seitenwand der Hülle ausübt und damit bewirkt, daß die Hülle am Ende ihrer Abwärtsbewegung geöffnet ist. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist insbesondere der große erforderliche Hub, um einen hinreichenden Einfluß der die öffnung bewirkenden Führungsebene sicherzustellen. Ober das Erfordernis des langen Hubes hinaus steht auch diese Drucks isübung einem anzustrebenden störungsfreien raschen Taktbetrieb entgegen. Hinzukommt, daß hochwertige Verpackungen, die eine bedruckte Außenfläche aufweisen, während des langen Reibweges über die seitliche FGhrungsebene Oberflächen-Beschädigungen erfahren können. Außerdem ist bei dieser vorbekannten Entfaltungs-Vorrichtung zur Sicherstellung des Abziehens nur jeweils der untersten der flach zusammengelegten und im Magazin überein andergestapelten Hüllen eine besondere pneumatische

Einrichtung erforderlich, deren Wirkungsweise mit der Abziehbewegung koordiniert sein muß. Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe

zugrunde, eine Verpackungsmaschine gattungsgemäßer Art derart weiterzubilden, daß das Entnehmen der Hüllen aus den Magazinen sowie das öffnen und Füllen der Hüllen noch schneller und trotzdem störungsfrei durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Verpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff dts Anspruches 1 dadurch gelöst, daC sie gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 ausgestaltet is'..

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß Obergabebewegungen vermieden werden. Vielmehr fällt nach der erfindungsgemäßen Lösung die Entnahme der Hülle aus dem Magazin für den Stapel flach zusammengelegter Hüllen,

die Öffnung der Hülle und ihre Füll-Bereitstellung apparativ zusammen, so daß Koordinierungserfordernisse im Zuge der Einwirkung unterschiedlicher Werkzeuge bei Obergabebewegungen weitestgehend entfallen können und dadurch ein störungsfreier, rascher Taktbetrieb ermöglicht wird.

Nachfolgend ist ein bevorzugtes Ausfflhrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung, in der unwichtige Teile aus Gründen der Klarheit fortgelassen sind, näher erläutert. Es zeigt

f>5 Fig. I den prinzipiellen Ablauf des Doppelhüllen-Verpackungsvcrganges,

F i g. 2a bis F i g. 2d das Öffnen und Aufrichten einer Hülle.

Fig,3 ΐη schematisiert vereinfachter Draufsicht den Bereich der Verpackungsmaschine unterhalb des Beschickungs-Magazjnes für flach zusammengelegte Hüllen,

Fig.4 eine Seitenansicht der Verpackungsmaschine unter Berücksichtigung des Einschiebens zu verpackenden Gutes in die geöffnete innere Hülle und

Fig.5 Aufbau und Wirkungsweise eines einfachen elastischen Führungsgliedes zum Fördern der Einschubbewegung der inneren, aufgerichteten und gefüllten Hülle in eine entsprechend geöffnete äußere Hölle.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht eine typische DcippelhüUen-Verpackung aus zwei rechteckigen, im entfalteten Zustand röhrenförmigen Hüllen 1,3, die auf Spezialmaschinen hergestellt, an den Kanten gefalzt und dem Verbraucher in flach zusammengelegtem Zustand angeliefert werden.

Die innere Hülle t muß geöffnet, also aufgerichtet werden, d. k, sie muß aus ihrem flach zusammengelegten Zustand in die Form einer rechteckigen, offenen Röhre gebracht werden, bevor das zu verpackende Gut 2 in diese innere Hülle 1 eingeschoben werden kann.

Die äußere Hülle 3 wird ebenfalls in flach zusammengelegtem Zustand angeliefert Sie muß ebenfalls geöffnet bzw. aufgerichtet werden. Anschließend kann dann die innere Hülle 1, in die bereits das zu verpackende Gut eingeführt ist, in die äußere Hülle eingeschoben werden. Aus Fi g. 1 ist der Ablauf dieser Vorgänge schematisch ersichtlich.

Die flachen Hüllen 1 und 3 werden in Einfüll-Magazine 4 (F i g. 2) eingegeben, aus denen diese Hüllen 1 und 3 der Maschine zugeführt werden. Diese Magazine 4 bestehen vorzugsweise aus Gründen einer optischen Überwachung aus durchsichtigem Kunststoff und können innerhalb bestimmter Grenzen auf unterschiedliche Größen einstellbar sein. Es ist besonders vorteilhaft, wenn sie aus gesonderten Teilen 'bestehen, die an der Grundplatte beispielsweise mit Kniehebel-Schnellverschlüssen befestigt und mittels Keilen oder Stiften festgelegt sind. Diese schnelle Lösbarkeit gewährleistet, daß auftretende Ladestörungen schnell beseitigt und Wechsel von einem Magazintyp auf einen anderen Magazintyp schnell vorgenommen werden können.

Die flach zusammengelegten Hüllen 1, 3 werden in die entsprechenden Magazine 4 gelebt (siehe F i g. 2a) und werden dort von federnden Haltemitteln 5 in Form von vier mit Haltelippen versehenen Flachfedern getragen, die genügend Platz für das Herausnehmen aus dem Stapel und Offnen und Aufrichten der unteren Hülle 1,3 lassen. Über den an ihren unteren Enden mit lippenartigen Vorsprüngen versehenen Flachfedern sind zwei konische Ablenkglieder 6 angeordnet, die die Breite des Einfüll-Magazins 4 verengen, so daß der Hüllenstapel einen Winkel zur Horizontalen einnimmt

Wenn die unteren Hüllen 1, 3 diese konischen Teilt verlassen, werden sie auf einer Seite aufgefächert, wie aus Fi g. 2a ersichtlich ist Dies dient dazu, wie auch aus F i g. 2b erkennbar ist, den erforderlichen Raum für ein leichtes Ausbeulen oder Öffnen der Hülle 1, 3 zu schaffen, die dann mittels einer Vakuum- oder Saugeinrichtung 7 (siehe Fig.2c und 2d) vom unteren Ende des Stapels abgezogen wird. Diese Saugeinrichtung 7 ist arn Ende einer Kolbenstange 8 eines pneumatischen Zylinders 21 bzw. 26 (F i g. 4 und 3) angebracht. Wenn Jie Saugeinrichtung 7 zusammen mit der Hülle 1 bzw. 3 sich npch unten bewegt, betätigt ein an der Kolbenstange 8 unterhalb der Saugeinrichtung 7

befestigter Arm 9 einen zum öffnen der Hülle 1, 3 dienenden Winkelhebel 10, der, um ein prtsfestes Gelenk 11, zum öffnen und Aufrichten der Hülle 1, 3 schwenkbar ist, wie aus F i g, 2d erkennbar ist- Dieser Winkelhebel 10 wird mittels einer Zugfeder in seiner aus Fig.2c ersichtlichen Ruhelage gehalten. In der aus Fig.2d ersichtlichen Lage wird die Hülle 1, 3 durch Unterdruck gehalten und kann nun das zu verpackende Gut 2 aufnehmen.

Die oben beschriebene Einrichtung bietet dem zu verpackenden Gut 2 eine an ihren Enden offene, hohle innere Hülle 1 als Teil der Verpackung. Eine ähnliche Einrichtung öffnet die äußere Hülle 3 als zweiten Teil der Verpackung, die die bereits mit dem zu verpackenden Gut 2 gefüllte innere Hülle 1 aufnimmt Das zu verpackende Gut 2 kann in die Hülle 1 mit jeder geeigneten Einrichtung eingeschoben werden, die eine geradlinige Bewegung eines Schiebers erzeugt- Bei den dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen dient ein Schieber 12 am Ende einer Kolbenstange eines pneumatischen Zylinders 13 diesem Z^eck, wie aus den Fi g. 3 und 4 ersichtlich ist Das zu verpackende Gut 2 wird mittels einer vertikal auf- und abbewegbaren Tragplatte 14 vor den Schieber 12 gebracht, wobei die Tragplatte 14 Teil der Abgabeeinrichtung einer vorgeschalteten Verpackmaschine ist In der Grundplatte der Maschine ist eine öffnung 15 vorgesehen, damit das zu verpackende Gut 2 mittels der Tragplatte 14 vor den Schieber 12 gebracht werden kann.

Es ist zweckmäßig, elastische Führungsglieder 16 für die Einführung des zu verpackenden Gutes 2 in die innere Hülle 1 vorzusehen, um zu verhindern, daß das zu verpackende Gut 2 an den Kanten der Hülle 1 anstößt Zweckmäßigerweise ist für jede der vier Kanten der Einschuböffnung der inneren Hülle 1 ein Führungsglied 16 vorgesehen. Jedes besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem flachen Federbügel (siehe Fig.5). Normalerweise stehen diese Federbügel aufrecht, um zu ermöglichen, daß die Hülle 1 vertikal nach unten hinter sie geschoben wird. Wenn das zu verpackende Gut 2 auf die Hülle 1 zugeschoben wird, werden die Federbügel in die Einschuböffnung der Hülle 1 umgebogen, wodurch die erforderliche Führung erhalten wird. Wenn das zu verpackende Gut 2 völlig in die Hülle 1 eingeschoben ist gehen die F^-derbügel, die aus Federblättern bestehen, in ihre Ruhelage zurück und geben die innere Hülle 1 frei, so daß diese seitlich in die äußere Hülle 3 eingeschoben werden kann.

Ähnliche Führungsglieder 16 sind an der Station zum Füllen der äußeren Hülle 3 angebracht, um ein leichtes Einführen der inneren Hülle 1 in die äußere Hülle 3 zu gewährleisten.

Am Ende seines Schubweges bleibt der Schieber 12 de; Zylinders 13 in dieser vorderen Stellung stehen, um als Seitenführung für die innere Hülle 1 zu dienen, wenn diese in die äußere Hülle 3 eingeführt wird.

Das Einschieben der inneren Hülle 1 in die äußere Hülle 3 wird von einem zweiten Schieber 17 an der Kolbenstange eitles pneumatischen Zylinders 18 ausgeführt

Wie aus Fig.3 erkennbar ist, liegt die Achse des Zylinders 18 auf der Mittellinie der Einrichtung zum öffnen der Hülle I₁ 3 unterhalb der in dieser Zeichnungsfigur nicht dargestellten Magazine 4. Es ist daher nicht möglich, rine flache durchgehende Platte als Schieber 17 am Ende der Kolbenstange des Zylinders 18 zu verwenden Aus diesem Grunde ist ein Querhaupt 19 an der Kolbenstange des Zylinders 18 befestigt, das zwei

Seitenstäbe 20 trägt. Jeder dieser Seitenstäbe 20 trägt einen Teil des Schiebers 17. Hierdurch wird ein Flachschieber mit einer Mittelöffnung gebildet, wobei diese Mittelöffnung es ermöglicht, an jeder Seite der Einrichtung zum öffnen der Hülle vorbeizufahren.

Diese Ausgestaltung ermöglicht weiterhin, daß eine die Saugeinrichtung 7 tragende Kolbenstange eines Zylinders 21 verfahren wird, wenn der Schieber 17 des Zylinders 18 voll ausgefahren ist. Die Saugeinrichtung 7 fährt vollständig nach oben, um die nächste innere Hülle t herunterzuholen, während der Schieber 17 des Zylinders 18 voll ausgefahren ist. Durch diese Ausgestaltung wird die Gesamtzeit eines Arbeitstaktes erheblich reduziert, wodurch die Verpackungskapazität erheblich erhöht wird.

Die fertige Packung (1,2,3) wird mittels eines dritten Zylinders 23 herausgeschoben (F i g. 3). Ein Schieber 24 ist ähnlich dem an dem Zylinder 18 angeordneten

Winkelhebel 10 zum öffnen der äußeren Hülle 3 und insbesondere von dem Arm 9 freizubleiben. Diese Ausbildung ermöglicht einer Saugeinrichtung 7 an der Kolbenstange eines Zylinders 21 sich nach oben zu bewegen, während der Schieber 7 des Zylinders 23 voll ausgefahren ist, wodurch wiederum die Taktzeit verringert wird. Der Schieber 17 an der Kolbenstange des Zylinders 18 bleibt in seiner ausgefahrenen Stellung und dient hierbei als Seitenführung für die fertige Packung während deren nachfolgender Bewegung in einer Ausricht- bzw. Kipp-Einrichtung.

Die fertigen Packungen werden unterhalb des in F i g. 3 dargestellten Magazins 4 für die äußeren Hüllen 3 in Richtung des Pfeiles 25 entnommen. Sie werden längs der Grundplatte zwischen geeigneten Führungen weggefördert und in die Ausricht- bzw. Kipp-Einrichtung gegeben. Hierin können die Packungen in jeder gewünschten Weise mit ihren End- oder Seitenflächen zueinander geordnet werden, je nachdem, welche Ausgestaltung ein darin vorgesehener Kipp-Block hat.

Die Betätigung der verschiedenen pneumatischen Zylinder wird von einem Fluid-Steuerkreis gesteuert, für den handelsübliche Teile verwendet werden.

Die einzelnen aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte können unter besonderer Bezugnahme auf Fig.3 folgendermaßen zusammengefaßt werden:

Das zu verpackende Gut 2 wird auf der Tragplatte 14 von einer vorhergehenden Arbeitsstation durch die öffnung 15 in einer in F i g. 4 dargestellten Grundplatte bis zum Fluchten mit der Oberseite der Grundplatte angehoben und in eine fluchtende Lage mit dem Zylinder 13 gebracht

Die Kolbenstange des Zylinders 18 ist noch vom vorhergehenden Arbeitstakt in ihrer ausgefahrenen Stellung, und die Kolbenstange des Zylinders 21 ist hochgefahren. Die mit ihr verbundene Saugeinrichtung % 7 kommt in Kontakt mit dem geschlossenen Boden einer Hülle 1. Anschließend wird Unterdruck aufgebracht, während die Kolbenstange des Zylinders 18 in ihre eingezogene Stellung zurückfährt. Die Kolbenstange des Zylinders 21 wird dann unter Mitnahme der

ίο unteren inneren Hülle 1 nach unten gefahren. Bevor die Kolbenstange des Zylinders 21 ihre eingefahrene Endlage erreicht, wird der Winkelhebel 10 zum öffnen der Hülle 1 betätigt. Wenn die Kolbenstange des Zylinders 21 ihre eingefahrene Endlage erreicht, ist die innere Hülle 1 vollständig geöffnet und wird durch Ansaugen in dieser Lage gehalten.

Die Kolbenstange des Zylinders 13 fährt nun aus und bewegt das zu verpackende Gut 2 von der Tragplatte 14 !Π w!£ cvoAffnptp innprp Hiijlp 1 Nlljnmphr KpWPfTt Sich die Kolbenstange des Zylinders 23 vorwärts, um eine vorhergehende fertige Packung wegzuschieben, und die Kolbenstange des Zylinders 26 wird nach oben ausgefahren, so daß die zugehörige Saugeinrichtung 7 in Verbindung mit der nächsten noch ungeöffnet unten im

>i Magazin 4 liegenden äußeren Hülle 3 kommt

Die Kolbenstange des Zylinders 23 wird nun in ihre eingefahrene Lage zurückgezogen, wobei die Saugeinrichtung 7 auf der Kolbenstange des Zylinders 26 mit Unterdruck beaufschlagt und nun nach unten wegbe· wegt wird, wobei sie die untere äußere Hülle 3 mitnimmt. Bevor diese Kolbenstange das Ende ihrer eingefahrenen Lage erreicht, wird der zugeordnete Winkelhebel IO zum öffnen der Hülle 3 betätigt Wenn die Kolbenstange ihre eingefahrene Endlage erreicht, ist die äußere Hülle 3 völlig geöffnet und wird mittels Unterdruckes in dieser Lage gehalten. Das Vakuum wird nun von der am Zylinder 21 angeordneten Saugeinrichtung 7 genommen, und die Kolbenstange des Zylinders 18 bewegt die bereits gefüllte innere Hülle 1 in die äußere Hülle 3. Zum Abschluß des Arbeitstaktes kehrt die Kolbenstange des Zylinders 13 in ihre eingezogene Stellung zurück, und der Unterdruck wird von der dem Zylinder 26 zugeordneten Saugeinrichtung 7 genommen. Bei der nächsten Betätigung des Zylinders 23 wird die vollständige Verpackungseinheit aus ihrer Lage unter dem Einfüil-Magazin 4 für die äußeren Hüllen 3 weggeschoben.

Die Kanten der Hüllen 1, 3 können profiliert oder weggeschnitten sein, um einen leichten Zugang zum

so Inhalt der Packung zu haben oder um eine Trennung der inneren und der äußeren Hülle 1,3 zu erleichtern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verpackungsmaschine zum Erzeugen einer aus einer inneren, das zu verpackende Gut enthaltenden Hülle und aus einer äußeren, die innere Hülle aufnehmenden Hülle bestehenden Packung, mit je einem vertikal angeordneten Magazin für zwei Stapel flach zusammengelegter, rohrförtniger Hüllen rechteckigen Querschnittes, deren Rohrachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind, mit Vorrichtungen zur sukzessiven Entnahme der jeweils untersten der flach abgestapelten Hüllen aus ihren Magazinen, mit Vorrichtungen zum Offnen und zur Bereitstellung der Hüllen unterhalb des jeweiligen Magazins an einer Füllstation und mit Vorrichtungen zum Einführen des zu verpackenden Gutes in die innere Hülle und der gefüllten inneren Hülle in die äußere Hülle sowie zum Weitertransport der Packung, wobei diese Vorrichtungen derart angeordnet sip?₍ daß Änderungen der Bewegungsrichtungen der- Hüllen und des Verpackungsgutes rechtwinklig erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Entnahme, zum öffnen und zur Bereitstellung der Hüllen (1,3) jeweils eine zum Herausziehen der jeweiligen Hüllen (1, 3) aus dem Magazin (4) nach unten bewegbar angeordnete, mit eintm Arm (9) versehene Saugeinrichtung (7) aufweisen, der ein Winkelhebel (10) de. art zugeordnet ist, daß er bei der Abwärtsbewegung des Armes (9) von diesem um ein ortsfestes Gelenk (11) geschwenkt wird und dabei die Hülle (1,3) vollständig öffnet

2. Verpackungsmaschine reuh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, düJ jedes Magazin (4) kurz vor seinem Auslaß mit Mitteln (S, 6) zum teilweisen öffnen einer noch im Magazin befindlichen Hülle (1, 3) versehen ist, wobei diese Mittel aus einem Ablenkglied (6) und federnden Haltemitteln (5) bestehen.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Füllstation elastische Führungiglieder (16) zur Führung des in die Hülle einzuführenden entsprechenden Teils (2,1) vorgesehen sind.

4. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die horizontale Verschiebung der Hüllen (1,3) hin- und herbewegbare Schieber (12,17,24) vorgesehen sind.

5. Verpackungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Schieber (17,24) geteilt ausgebildet sind.