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Verpackungsmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit einer Einrichtung
zum verpackungsgerechten Gruppieren von Gegenständen, insbesondere von Flaschen
od. dgl. und zum Einsetzen von diesen Gegenständen in eine Verpackung.
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Das Füllen, Etikettieren oder sonstige Bearbeiten von Flaschen, Tuben
u. dgl. Behältern ist weitgehend automatisiert. Erwünscht ist auch ein automatisches
Einführen dieser Gegenstände in den Karton od. dgl. Verpackung, womit die Gegenstände
dann in größeren Gebinden verschickt werden können.
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Bisher ist zu diesem Zweck eine Vorrichtung bekannt, bei welcher die
in Reihe hintereinander vorgeschobenen Gegenstände nach einem gewissen Vorschub
gemeinsam von einem quer zur Vorschubrichtung wirksamen Stößel zur Seite geschoben
werden, bis so viele Reihen von Gegenständen nebeneinander stehen, wie in einen
Karton hineinpassen. Diese Anordnung wird dann von Saughebern oder sonstigen Vorrichtungen
in einen Karton gegeben.
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Nachteilig ist dabei der relativ hohe Zeitaufwand, der für jede Vorschubreihe
entsprechend der Länge des Stößels erforderlich ist und sich insgesamt addiert.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in diesem Bereich der Ausrichtung der einzelnen
Gegenstände ein sehr genaues Arbeiten erforderlich ist und die Arbeitszeiten der
einzelnen Vorrichtungen sehr genau aufeinander abgestimmt sein müssen. Geringe Schwankungen
in den Arbeitsgeschwindigkeiten der hier hintereinanderliegenden Arbeitsstationen
können zu der Notwendigkeit einer Still setzung der einen oder anderen Arbeitsstation
führen.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, bei welcher auch Schwankungen der hintereinanderliegenden Arbeitsstationen
weitgehend ohne ELnfluß auf die jeweiligen Arbeitsstationen bleiben können und außerdem
das Ausrichten wesentlich beschleunigt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Transportmittel vorgesehen, das
sich unterhalb parallel zueinander liegender, etwa in Transportrichtung verlaufender
Führungen für die Gegenstände befindet, deren lichte Weite etwa der Stärke der Gegenstände
entspricht und wobei vor diesen Führungen, innerhalb des Bereiches des Transportmittels,
eine Stauzone für die Gegenstände vorgesehen ist. Durch diese Anordnung ist es möglich,
daß die Gegenstände sich in großer Anzahl vor den Führungen stauen und durch den
Vorschub des Transportmittels jeweils in die Führungen eingeschoben werden, an deren
Ende sie dann ausgerichtet sind für eine Verpackungseinheit.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Führungen am Transportende einen
Endanschlag haben und wenn in einem Abstand, der mindestens einer Kantenlänge der
Verpackung entspricht, vorzugsweise jedoch größer ist, ausrückbare, in die Führungen
eingreifende Anschläge vorgesehen sind. Beim Einsetzen einer Einheit von Gegenständen
in eine Verpackung können dadurch die nachfolgenden Gegenstände zurückgehalten werden.
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Zweckmäßigerweise stehen die Führungen in Transportrichtung über das
Transportmittel bis zu dem Endanschlag vor. Dadurch ist unterhalb von dem Endbereich
der Führungen Platz für eine Verpackung geschaffen, in die die Gegenstände eingesetzt
werden.
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Im Verpackungsbereich, in Verlängerung der Ebene des Transportmittels
kann eine aus diesem Bereich verschiebbare Bodenplatte sowie gegebenenfalls die
beförderten Gegenstände wenigstens teilweise übergreifende und abstützende Führungsmittel
undZoder ein Saugheber vorgesehen sein. Durch Wegziehen der Bodenplatte können die
in diesen Bereich transportierten Gegenstände in einen darunter befindlichen Karton
od. dgl. fallen.
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Durch die gegebenenfalls vorgesehenen Führungsmittel kann dabei ein
Kippen der Gegenstände vermieden werden. Bei stoßempfindlichen Gegenständen kanndie
Verwendung eines Saughebers vorteilhaft sein, der die Gegenstände erfaßt und in
einen Karton absetzt.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kann darin
bestehen, daß als Transportmittel ein vorzugsweise kontinuierlich umlaufendes Transportband
dient, dessen in Transportrichtung vordere Umlenkrolle etwa im Bereich der rückziehbaren
Anschläge liegt. Die Weiterbeförderung bis an den hinter dem Verpackungsbereich
liegenden Endanschlag erfolgt dabei durch die nachgeschobenen Gegenstände.
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Eine andere besonders vorteilhafte Ausführungsform kann auch darin
bestehen, daß als Transportmittel eine horizontale Drehscheibe dient, an welcher
tangential von ihrer Oberfläche wegführende Führungen für die Gegenstände vorgesehen
sind.
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Ein derartiges Transportmittel ermöglicht eine einfache Konstruktion
und darüber hinaus besteht auch der Vorteil, daß zusätzlich eine Kippsicherung für
die Gegenstände vorgesehen sein kann. Dazu weist die Drehscheibe zweckmäßigerweise
eine mit ihr mitdrehende, parallele Abdeckung auf, deren Abstand zur Stellfläche
der Drehscheibe größer ist als die größte Höhe der Gegenstände, jedoch kleiner als
die größte Diagonale durch einen Längsschnitt eines solchen Gegenstandes.
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Die Abdeckung ist dabei zweckmäßigerweise lösbar und gegebenenfalls
in ihrer Höhe verstellbar auf der Antriebswelle der Drehscheibe angeordnet und besteht
vorzugsweise aus durchsichtigem Werkstoff, insbesondere aus Acrylglas. Dadurch ist
eine einfache und schnelle Anpassung an unterschiedlich hohe Gegenstände möglich.
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Bei der vorerwähnten Ausführungsform des Transportmittels mit einer
Drehscheibe sind die Einlauföffnungen der Führungen in Anpassung an die jeweils
dort unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten
der Drehscheibe,
in radialer Richtung von außen nach innen jeweils in Drehrichtung hintereinander
liegend angeordnet.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht sor, daß im Bereich
der Stauzone Füllstandsmesser zur Steuerung der Zuliefermaschine und der Abpackvorrichtung
angeordnet sind.
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Dazu dienen zweckmäßigerweise wenigstens zwei Schalter mit Fühlbebeln,
wobei - in Transportrichtung - einer in dem vorderen Bereich und der andere in dem
hinteren Bereich der Stauzone angeordnet ist. Bei zu starker Füllung der Stauzone
kann dadurch die Zuliefermaschine gestoppt werden, während bei zu geringer Füllung
der Stauzone der Verpackungsvorgang gestoppt werden kann. Es besteht sonst nämlich
die Gefahr, daß nicht genügend Gegenstände nachgeschoben werden, so daß Leerstellen
oder sonstige Störungen auftreten könnten.
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Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen
aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren erfindungswesentlichen Einzelheiten
anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt, zum Teil stärker schematisiert:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine, Fig. 2 eine
Stinnseitenansicht auf das Transporende einer.
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Verpackungsmaschine, Fig. 3 jeweils Aufsichten einer Verpackungsmaschine
mit unter-und 4 schiedlichen Rüttlern, Fig. 5 eine Aufsicht eines Zuführbereiches
mit zwei Stauzonen und Fig. 6 ein Stauberech mit zwei Schwenkplatten.
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Eine in Fig 1 gezeigte Verpackungsmaschine 1 weist als Transportmittel
ein vorzugsweise kontinuierlich umlaufendes Trans portband 2 auf. Dessen oberes
Trum 3 befindet sich bereichsweise unterhalb von parallel zueinander liegenden,
etwa in
Transportrichtung verlaufenden Führungen 4. Der lichte
Abstand der Führungen 4 entspricht dabei der Stärke der-Gegenstände 5, ao daß sich
-innerhalb der Führungen 4 jeweils eine Reihe hintereinander stehender Gegenstände
5 bildet (Fig. 2 bis 4).
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Vor den Führungen 4 ist eine Stauzone 6 für die Gegenstände 5 vorgesehen,
durch die auch ein Ausgleich für Schwankungen der ZufUhr- bzw. Entnahmegeschwindigkeit
der Gegenstände 5 geschaffen ist.
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Die Führungen 4 stehen in Transportrichtung über das Transportband
2 vor. An ihrem Ende ist ein Endanschlag 7 vorgesehen, gegen den sich die in die
Führungen 4 geschobenen Gegenstände 5 stauen. In diesem überstehenden Bereich der
Führungen 4 sind die Gegenstände 5 von einer Bodenplatte 8 unterstützt, die aus
diesem Bereich durch einen Hubzylinder 9 c verschiebbar ist, so daß die dort befindlichen
Gegenstände 5 dann nach unten herausfallen können.
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Um dabei ein Verkippen der Gegenstände 5 zu vermeiden, sind oberhalb
Führungsmittel 10 angeordnet, die absenkbar sind und dann die Gegenstände 5 wenigstens
teilweise übergreifen und abstützen. Bei stoßempfindlichen Gegenständen 5 könnte
anstatt dieser Führungsmittel 10 auch ein Saugheber vorgesehen sein, der die Gegenstände
erfaßt und durch eine Absenkbewegung praktisch stoßfrei in einen unterhalb der verschiebbaren
Bodenplatte 8 bereitstehenden Verpackungskarton 11 absetzt.
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In einem Abstand von dem Endanschlag 7, der mindestens einer Kantenlänge
des Verpackungskartons 11 entspricht, sind miteinander ausrückbare, in die Führungen
4 von unten her eingreifende Anschläge 12 vorgesehen, die t. a. vermeiden, daß bei
einem Abpackvorgang Gegenstände 5 nachgeschoben werden.
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Insbesondere Fig. 1 läßt erkennen, daß der Abstand der Anschläge 12
von dem Endanschlag 7 größer ist als die Seitenlänge des Kartons 11. Dadurch sind
die für den Antrieb der
Anschläge 12 notwendigen Platzverhältnisse
geschaffen. Diese greifen nämlich, wie schon vorerwähnt, von unten her in die Führungen
4 ein. Dies hat den Vorteil, daß man mit vergleichsweise kurzen Hubbewegungen auskommt.
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An der unterhalb der Bodenplatte 8 vorgesehenen Standfläche für Verpackungskartons
11 kann zweckmäßigerweise ein Schalter 13 vorgesehen sein, der eine Steuerverbindung
zu dem Hubzylinder 9ader ausrückbaren Anschläge 12 aufweist. Dadurch können die
Anschläge 12 durch das Einsetzen des Kartons 11 in die in Fig. 1 gezeigte Einrücklage
fahren, so daß die weitere Zufuhr von Gegenständen 5 gestoppt wird. Erst nach Entnahme
des gefüllten Kartons 11 werden die Anschläge 12 ausgerückt und es können dann wieder
Gegenstände 5 in den Abpackbereich nachgeschoben werden.
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Im Einlaufbereich der Führungen 4 ist eine Einführ- und Verteilungshilfe
für die Gegenstände 5 vorgesehen (Fig. 3 und 4).
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Sie besteht hier aus einem Rüttler 14 (Fig. 3), der eine gleichmäßige
Zufuhr der Gegenstände 5 begünstigt und dabei vor allem auch eine sogenannte Brückenbildung
der Gegenstände 5 verhindert. In diesem AusfUhrungsbeispiel (Fig. 3) weist der Rüttler
14 hin- und herbewegbare Verlängerungsstücke 15 der Führungen 4 auf. Dagegen ist
der Rüttler 14 a gemäß Fig. 4 mit zwei gegenüberliegenden, die Gegenstände 5 beaufschlagenden
Druckelementen 16 versehen.
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Sowohl für die Rüttler 14, 14 a als auch für den Antrieb der Anschläge
12 sowie für den Hubantrieb für die Führungsmittel 10 bzw. den Saugheber und für
die Bodenplatte 8 können zweckmäßigerweise hydraulische Hubantriebe 9, 9a bis 9c
dienen.
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Im Bereich der vor den Eintrittsöffnungen der Führungen 4 liegenden
Stauzone 6 können Füllstandsmesser 17 angeordnet sein. Diese dienen dann zur Steuerung
der Zuliefermaschine, die über einen Zuführkanal 18 die Gegenstände 5 in die Stauzone
6 auf das Transportband 2 befördert und zur Steuerung der Abpackvorrichtung
Eine
mögliche Anordnung von Füllstandsmessern 17 ist in Fig.
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4 gezeigt. Dabei sind zwei Schalter 19, l9a mit Fühlhebeln 20 vorgesehen,
wobei der eine Schalter 19 - in Transportrichtung - im vorderen Bereich und der
andere Schalter 19a im hinteren Bereich der Stauzone 6 angeordnet ist. Bei einer
zu starken Füllung in dieser Stauzone 6 wird auch der hintere Schalter l9a von den
Gegenständen betätigt, so daß eine weitere Zufuhr durch die Zuliefermaschine -gestoppt
werden kann.
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Dagegen wird der Verpackungsvorgang gestoppt, wenn auch der vordere
Schalter 19 nicht mehr von Gegenständen 5 beauf -schlagt wird. Im letzteren Falle
würde nämlich sonst die Gefahr bestehen, daß nicht genügend Gegenstände 5 nachgescho
-ben werden, so daß Leerstellen oder sonstige Störungen auftreten könnten.
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Wie Fig. 5 erkennen läßt, können auch mehrere Stauzonen 6, 6a vorgesehen
sein, die voneinander abgeteilt sind. Jede dieser Stauzonen 6, 6a ist mit einem
Zuführkanal 18, 18a versehen.
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Diese Ausbildung erm8glichthas Verpacken unterschiedlicher Gegenstände
5, 5a in einen Verpackungskarton 11. Neben der in Fig. 5 gezeigten unterschiedlichen
Formgebung der Gegenstände können dadurch beispielsweise auch Behältnisse mit unterschiedlichem
Inhalt gruppenweise einer-gemeinsamen Verpakkung zugeführt werden.
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Für Gegenstände unterschiedlicher Weite sind dementsprechend auch
die Führungen 4 in ihrer lichten Weite angepaßt, wobei Führungen gleicher Weite
sich gruppenweise nebeneinander befinden.
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Gegebenenfalls können innerhalb einer Gruppe gleicher Führungen wiederum
auch mehrere Stauzonen vorgesehen sein, die dann auch separate Zuführkanäle aufweisen.
Es können dadurch Verpackungskartons gleichzeitig sowohl mit unterschiedlich grossen
Gegenständen, als auch mit Gegenständen unterschiedlicher Füllungen beschickt werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens eine, vorzugsweise
alle Führungen 4, insbesondere deren Eintrittsöffnungen einzeln oder gruppenweise
verschließbar sind.
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Dies kann beispielsweise durch Schieber 21 wie bei den rechten Führungen
4 für die Gegenstände 5 in Fig. 5 angedeutet, erreicht werden, die in die Eintrittsöffnungen
der Führungen 4 einrückbar sind. Auch können - ähnlich wie die Anschläge 12 am Ende
des Transportbandes 2 - von unten einrückbare Bolzen 22 vorgesehen sein. Dies ist
bei den Eintrittsöffnungen der linken drei Führungen 4 für die größeren Gegenstände
5a in Fig. 5 verdeutlicht.
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Durch die vorerwähnte Möglichkeit, eine oder mehrere Führungen sperren
zu können, kann auf einfache Weise eine Anpassung an unterschiedliche Verpackungskartonvgrößen
vorgenommen werden. Auch ist eine Anpassung an unterschiedliche Füllabstände innerhalb
des Kartons möglich, indem beispielsweise nur jede zweite Führung freigegeben wird.
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Erwähnt sei, daß die Führungen an beliebiger Stelle in ihrem Durchgang
sperrbar sein können; jedoch ist die Anordnung der Verschlüsse (Schieber 21, Bolzen
22) an den Eintrittsöffnungen besonders zweckmäßig.
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Um vor den geschlossenen Führungen 4 einen Stau von Gegenständen zu
vermeiden, können dort als Verschlüsse auch Ableitschrägen zum Zuleiten der Gegenstände
zu den offenen Führungen vorgesehen sein.
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Eine abgewandelte Ausführungsform von Verschlüssen für einzelnu der
mehrere Führungen zeigt Fig. 6. Dabei sind zwei Schwenkplatten 23, 23a vorgesehen,
die an den seitlichen Begrenzungswänden 24 der Stauzone 6 horizontal verschwenkbar
angeordnet sind. Ihre freien Enden 25, 25a sind je nach dem, welche Führungen 4
verschlossen werden sollen, auf. die entsprechenden
Enden der Seitenwände
der Führungen 4 ausrichtbar. Dazu können die Schwenkplatten 23> 23a gegebenenfalls
auch teleskopartig verlängert beziehungsweise verkürzt werden. Mit Hilfe der vorerwähnten
Schwenkplatten 23, 23a läßt sich eine praktisch beliebige, zum Beispiel gruppenweise
Zuführung von Gegenständen zu einem Verpackungskarton erreichen, wobei nicht nur
die Anzahl der parallel nebeneinander liegenden Reihen von Gegenständen, sondern
auch deren Lage innerhalb der Gesamtbreite der Stauzone wählbar ist. In vorteilhafter
Weise sind bei dieser Anordnung durch die Schwenkplatten 23, zea auch gleichzeitig
Ableitschrägen gebildet, die einen Rückstau im Bereich gesperrter Führungen 4 vermeiden.
Gegebenenfalls könnte auch nur eine einzige Schwenkplatte vorgesehen sein.
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Auch eine Kombination von einer oder mehreren Schwenkplatten sowie
zusätzlichen Verschlüssen (z.B. Bolzen 22) ist denkbar.
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Dadurch ist dann auch eine Gruppenbildung von Gegenständen möglich,
innerhalb der dann jeweils verschiedene Reihen freigehalten werden können. Somit
ist eine Vielzahl unterschiedlicher Gruppierungen von Gegenständen in Anpassung
an verschiedene Verpackungseinheiten möglich.
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In diesem Sinne ist es auch vorteilhaft, wenn der Endanschlag 7 am
Transportende in Transportrichtung verschiebbar ist. Dadurch kann die Länge der
Reihen beziehungsweise die Anzahl von Gegenständen in einer Reihe variiert werden.
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Die.vorbeschriebene Verpackungsmaschine 1 ermöglicht in vorteilhafter
Weise ein schnelles, verpackungsgerechtes Gruppieren von Gegenständen 5 und kann
auch Schwankungen bei der Zufuhr beziehungsweise beim Abtransport der Gegenstände
5 gut ausgleichen, so daß insgesamt ein störungsfreier Ablauf gewährleistet ist.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung
dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
miteinander erfindungswesentlich seinx -Patentansprüche-